Стандартизация форматов файлов - постоянная проблема для поставщиков услуг AM

Поскольку в индустрии 3D-печати используются десятки различных форматов файлов 3D, создание стандартизированного универсального формата файлов оказалось сложной задачей.

Отсутствие стандартного формата файла создает множество проблем. Например, вы, как поставщик услуг 3D-печати, вероятно, были в ситуации, когда вы не могли принимать файлы клиентов, потому что ваше программное обеспечение или оборудование не поддерживает это.

По мере того, как отрасль медленно движется к созданию единого формата файла для AM, мы исследуем новые альтернативные форматы файлов и инструменты, которые сделают ваши услуги 3D-печати еще более гибкими.

STL остается отраслевым стандартом

Чтобы напечатать трехмерный объект, 3D-принтеру необходим цифровой чертеж объекта. Это просто файл, в котором хранятся все необходимые данные об объекте, такие как геометрия, цвет, текстура и материалы.

Файлы STL долгое время были наиболее часто используемым форматом файлов для 3D-печати и по-прежнему широко используются компаниями, предлагающими услуги AM. Однако, несмотря на то, что формат доказал свою эффективность для многих приложений, он еще не догнал многие из последних инноваций в аддитивном производстве.

Формат файла STL был изобретен в середине 1980-х годов, чтобы позволить Программное обеспечение САПР для передачи файлов для печати 3D-объектов. Используя STL, проект в САПР экспортируется как файл STL, который описывает трехмерный объект как серию связанных треугольников (многоугольников).

Несмотря на множество достижений, происходящих в отрасли, Формат STL практически не менялся более 30 лет. По мере того как индустрия 3D-печати продолжает развиваться и развиваться, ограничения формата STL становятся более очевидными, особенно при использовании 3D-печати для проектирования сложных производственных деталей.

Вот лишь некоторые из проблем, связанных с использованием файлов STL:

• Точное определение сложных или больших геометрических форм и структур может быть трудным и требует создания файлов, которые могут стать непрактично большими (например, несколько гигабайт). Отправка этих файлов на 3D-принтер занимает много времени, а в некоторых случаях они могут быть настолько большими, что 3D-принтер не сможет принять весь файл.

• В формате не указывается информация о цвете, текстуре или материале.

• Формат STL не может включать в себя какие-либо другие данные, помимо дизайна, включая информацию, касающуюся авторских прав и безопасности файлов.

• Изменить файл сложно. Формат файла не позволяет отличить незначительные изменения от основных, поэтому любое изменение означает, что весь рабочий процесс должен начинаться заново, что может добавить часы к процессу разработки.

Эти ограничения, наряду с растущей популярностью услуг 3D-печати за последние 30 лет, привели к ряду попыток установить новый стандартный формат файлов для AM, с разной степенью успеха.

Современные претенденты на STL

Чтобы ускорить индустриализацию технологии, отрасли AM необходимо разработать улучшенный формат трехмерных данных, который может поддерживать точность исходного САПР.

Американское общество по испытаниям и стандартам материалов (ASTM) инициировало один из первых проектов по разработке нового формата файлов для AM. В конечном итоге в 2011 году они придумали формат файла 3D-принтера AMF. Это формат на основе XML с встроенной поддержкой геометрии, масштаба, цвета, материалов, решеток, дубликатов и ориентации.

Формат файла AMF также вводит концепцию созвездий печати, позволяя размещать и упорядочивать информацию о нескольких объектах. Например, одним из преимуществ, которые он дает, является повышенная эффективность упаковки.

Кроме того, с форматом файла 3D-принтера AMF вы можете указать масштаб дизайна в различных единицах. Отсутствие этой функции очень разочаровывает пользователей STL.

Формат файла 3MF

Тем временем в 2015 году Microsoft представила формат 3MF, призванный стать окончательной альтернативой формату файлов STL.

В отличие от ASTM, который держал процесс разработки в руках нескольких избранных экспертов, Microsoft создала Консорциум для управления развитием и продвижением формата 3MF.

Одним из преимуществ новой версии 3MF является присущая формату способность понимать и обрабатывать различные сегменты геометрии в зависимости от целей, таких как маркировка определенных сегментов как заливки решетки, а других как опорных структур.

За последние два года в 3MF было внесено несколько обновлений, включая четыре расширения для материалов и свойств, производства, балочной решетки и среза. Совсем недавно Консорциум 3MF представил расширение Secure Content, отвечающее за шифрование конфиденциальных данных AM.

Кроме того, 3MF содержит несколько встроенных функций, недоступных в STL, таких как данные сложных форм с небольшими размерами файлов, одной или несколькими текстурами и данными нескольких цветов.

Помимо AMF и 3MF, для 3D-печати доступны другие форматы файлов, включая STEP, IGES, NURBS, OBJ и VRML. STEP также рассматривался как потенциальная замена STL, хотя его относительная сложность по сравнению с другими форматами означает, что он еще не получил широкого распространения.

Как ни странно, новые форматы файлов довольно медленно внедряются в Индустрия AM, которая так тесно связана с инновациями.

Поскольку промышленность не склонна переходить на более эффективные форматы, до стандартизованного формата файлов для AM, скорее всего, еще далеко.

Создание совместимого рабочего процесса

Тем не менее, поставщики услуг AM должны иметь возможность адаптироваться к отсутствию стандартизированного формата файлов.

Когда клиент хочет сделать у вас заказ, для вас должно быть главным приоритетом пусть они сделают заказ в любом формате файла, подходящем для 3D-печати.

Однако предложить такой уровень гибкости часто легче сказать, чем сделать, учитывая количество форматов 3D-файлов, которые вы должны поддерживать.

Кроме того, многие из этих форматов файлов привязаны к определенному оборудованию или программному обеспечению AM, что означает, что вам может потребоваться приобрести несколько лицензий на программное обеспечение для предоставления ваших услуг.

Чтобы избежать дорогостоящих вложений в несколько лицензий, имеет смысл интегрировать специализированную систему, которая может поддерживать несколько форматов файлов и конвертировать файлы клиентов в форматы, поддерживаемые вашими машинами.

Программное обеспечение для автоматизации рабочего процесса, разработанное для 3D-печати, возможно, является лучшим решением. Такое программное обеспечение может помочь вам настроить централизованную платформу, которая позволит вашим клиентам размещать заказы на 3D-печать через ваш веб-сайт, а вам - автоматически устанавливать цену и управлять входящими запросами.

Программное обеспечение для расширенного рабочего процесса может поддерживать несколько форматы файлов - например, AMFG поддерживает более 40 - что позволяет повысить совместимость форматов файлов и, следовательно, улучшить обслуживание клиентов.

В конечном итоге аргументы в пользу стандартизации остаются сильными, поэтому компании, предлагающие услуги AM, должны быть готовы изучить доступные варианты и занять объективную позицию, которая будет наиболее подходящей для их требований и требований их клиентов.

Чем быстрее отрасль отходит от STL, тем ближе мы к видению формата файла, который действительно может удовлетворить растущие потребности сектора аддитивного производства.